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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024046978
(43)【公開日】2024-04-05
(54)【発明の名称】液体吐出装置
(51)【国際特許分類】
B41J 2/015 20060101AFI20240329BHJP
B41J 2/01 20060101ALI20240329BHJP
【ＦＩ】
B41J2/015
B41J2/01 451
B41J2/01 401
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022152378
(22)【出願日】2022-09-26
(71)【出願人】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100107515
【弁理士】
【氏名又は名称】廣田 浩一
(72)【発明者】
【氏名】只木 唯
【テーマコード（参考）】
2C056
2C057
【Ｆターム（参考）】
2C056EA06
2C056EB07
2C056EB30
2C056EB58
2C056EC07
2C056EC37
2C056EC42
2C056ED01
2C056FA04
2C056FA13
2C056FA14
2C057AF23
2C057AL25
2C057AL26
2C057AL27
2C057AL28
2C057AL34
2C057AM17
2C057AM22
2C057AN05
2C057AN06
2C057BA14
2C057CA01
(57)【要約】
【課題】液体吐出装置の記録ヘッドの駆動波形を精度良く制御可能とする。
【解決手段】液体吐出装置３００は、記録ヘッド１１０の駆動による記録ヘッド１１０の発熱・放熱特性を記録材の滴サイズ別に記憶する記憶部３０３と、ヘッド近傍温度ＴＴ１を測定する第１測定部３０１と、機内温度ＴＴ２を測定する第２測定部３０２と、ヘッド近傍温度ＴＴ１に基づき記憶部３０３から抽出される滴サイズ別の記録ヘッド１１０の発熱特性ＥＬ、ＥＭ、ＥＳ及び放熱特性ＭＬ、ＭＭ、ＭＳと、機内温度ＴＴ２とヘッド近傍温度ＴＴ１との差分に基づき算出される空冷による放熱特性Ｈと、を用いて、記録ヘッド１１０の温度変化ΔＴを推定する推定部３０４と、推定部３０４により推定された記録ヘッド１１０の温度変化ΔＴに基づき、記録ヘッドの駆動波形を制御する制御部３０５と、を有する。
【選択図】図６
【解決手段】液体吐出装置３００は、記録ヘッド１１０の駆動による記録ヘッド１１０の発熱・放熱特性を記録材の滴サイズ別に記憶する記憶部３０３と、ヘッド近傍温度ＴＴ１を測定する第１測定部３０１と、機内温度ＴＴ２を測定する第２測定部３０２と、ヘッド近傍温度ＴＴ１に基づき記憶部３０３から抽出される滴サイズ別の記録ヘッド１１０の発熱特性ＥＬ、ＥＭ、ＥＳ及び放熱特性ＭＬ、ＭＭ、ＭＳと、機内温度ＴＴ２とヘッド近傍温度ＴＴ１との差分に基づき算出される空冷による放熱特性Ｈと、を用いて、記録ヘッド１１０の温度変化ΔＴを推定する推定部３０４と、推定部３０４により推定された記録ヘッド１１０の温度変化ΔＴに基づき、記録ヘッドの駆動波形を制御する制御部３０５と、を有する。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
記録ヘッドから液状の記録材を記録媒体に吐出して記録を行う液体吐出装置であって、
前記記録ヘッドの駆動による前記記録ヘッドの発熱・放熱特性を前記記録材の滴サイズ別に記憶するように構成される記憶部と、
前記記録ヘッドの近傍の温度を測定するように構成される第１測定部と、
機内の雰囲気温度である機内温度を測定する第２測定部と、
前記第１測定部により測定されたヘッド近傍温度に基づき、前記記憶部から抽出される前記滴サイズ別の前記記録ヘッドの発熱・放熱特性と、前記第２測定部により測定された前記機内温度と前記ヘッド近傍温度との差分に基づき算出される空冷による放熱特性と、を用いて、前記記録ヘッドの温度変化を推定するように構成される推定部と、
前記推定部により推定された前記記録ヘッドの前記温度変化に基づき、前記記録ヘッドの駆動波形を制御するように構成される制御部と、
を有する、
液体吐出装置。
前記記録ヘッドの駆動による前記記録ヘッドの発熱・放熱特性を前記記録材の滴サイズ別に記憶するように構成される記憶部と、
前記記録ヘッドの近傍の温度を測定するように構成される第１測定部と、
機内の雰囲気温度である機内温度を測定する第２測定部と、
前記第１測定部により測定されたヘッド近傍温度に基づき、前記記憶部から抽出される前記滴サイズ別の前記記録ヘッドの発熱・放熱特性と、前記第２測定部により測定された前記機内温度と前記ヘッド近傍温度との差分に基づき算出される空冷による放熱特性と、を用いて、前記記録ヘッドの温度変化を推定するように構成される推定部と、
前記推定部により推定された前記記録ヘッドの前記温度変化に基づき、前記記録ヘッドの駆動波形を制御するように構成される制御部と、
を有する、
液体吐出装置。
【請求項2】
前記推定部は、
前記温度変化の推定処理の実施前であって前記記録ヘッドの推定温度を取得していない場合には、前記第１測定部により測定された前記ヘッド近傍温度を前記記録ヘッドの推定温度の初期値と設定し、
前記温度変化の推定処理を過去に実施済であって、前記記録ヘッドの過去の推定温度を取得している場合には、前記過去の推定温度を前記初期値と設定し、
前記記録媒体に記録する画像データの１ページ印刷ごとに、前記記録ヘッドの温度変化を推定して、前記推定した温度変化を前記初期値に累積加算して前記推定温度を補正し、
前記制御部は、前記推定部により補正された前記推定温度である駆動波形選択温度に基づいて、前記記録ヘッドの駆動波形を選択する、
請求項１に記載の液体吐出装置。
前記温度変化の推定処理の実施前であって前記記録ヘッドの推定温度を取得していない場合には、前記第１測定部により測定された前記ヘッド近傍温度を前記記録ヘッドの推定温度の初期値と設定し、
前記温度変化の推定処理を過去に実施済であって、前記記録ヘッドの過去の推定温度を取得している場合には、前記過去の推定温度を前記初期値と設定し、
前記記録媒体に記録する画像データの１ページ印刷ごとに、前記記録ヘッドの温度変化を推定して、前記推定した温度変化を前記初期値に累積加算して前記推定温度を補正し、
前記制御部は、前記推定部により補正された前記推定温度である駆動波形選択温度に基づいて、前記記録ヘッドの駆動波形を選択する、
請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項3】
前記推定部は、
前記温度変化の推定処理の実施前であって前記記録ヘッドの推定温度を取得していない場合には、前記第１測定部により測定された前記ヘッド近傍温度を前記記録ヘッドの推定温度の初期値と設定し、
前記温度変化の推定処理を過去に実施済であって、前記記録ヘッドの過去の推定温度を取得している場合には、前記過去の推定温度を前記初期値と設定し、
前記記録媒体への前記記録ヘッドの１スキャン印刷ごとに、前記記録ヘッドの温度変化を推定して、前記推定した温度変化を前記初期値に累積加算して前記推定温度を補正し、
前記制御部は、前記推定部により補正された前記推定温度である駆動波形選択温度に基づいて、前記記録ヘッドの駆動波形を選択する、
請求項１に記載の液体吐出装置。
前記温度変化の推定処理の実施前であって前記記録ヘッドの推定温度を取得していない場合には、前記第１測定部により測定された前記ヘッド近傍温度を前記記録ヘッドの推定温度の初期値と設定し、
前記温度変化の推定処理を過去に実施済であって、前記記録ヘッドの過去の推定温度を取得している場合には、前記過去の推定温度を前記初期値と設定し、
前記記録媒体への前記記録ヘッドの１スキャン印刷ごとに、前記記録ヘッドの温度変化を推定して、前記推定した温度変化を前記初期値に累積加算して前記推定温度を補正し、
前記制御部は、前記推定部により補正された前記推定温度である駆動波形選択温度に基づいて、前記記録ヘッドの駆動波形を選択する、
請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項4】
前記推定部は、
前記温度変化の推定処理の実施前であって前記記録ヘッドの推定温度を取得していない場合には、前記第１測定部により測定された前記ヘッド近傍温度を前記記録ヘッドの推定温度の初期値と設定し、
前記温度変化の推定処理を過去に実施済であって、前記記録ヘッドの過去の推定温度を取得している場合には、前記過去の推定温度を前記初期値と設定し、
前記記録媒体への前記記録ヘッドの１回の吐出ごとに、前記記録ヘッドの温度変化を推定して、前記推定した温度変化を前記初期値に累積加算して前記推定温度を補正し、
前記制御部は、前記推定部により補正された前記推定温度である駆動波形選択温度に基づいて、前記記録ヘッドの駆動波形を選択する、
請求項１に記載の液体吐出装置。
前記温度変化の推定処理の実施前であって前記記録ヘッドの推定温度を取得していない場合には、前記第１測定部により測定された前記ヘッド近傍温度を前記記録ヘッドの推定温度の初期値と設定し、
前記温度変化の推定処理を過去に実施済であって、前記記録ヘッドの過去の推定温度を取得している場合には、前記過去の推定温度を前記初期値と設定し、
前記記録媒体への前記記録ヘッドの１回の吐出ごとに、前記記録ヘッドの温度変化を推定して、前記推定した温度変化を前記初期値に累積加算して前記推定温度を補正し、
前記制御部は、前記推定部により補正された前記推定温度である駆動波形選択温度に基づいて、前記記録ヘッドの駆動波形を選択する、
請求項１に記載の液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
記録ヘッドから液状の記録材を記録媒体に吐出して記録を行う液体吐出装置において、記録ヘッドは記録材の温度や粘度に応じて吐出特性が変化する。
【0003】
特許文献１には、記録ヘッド近傍の温度を用いて、記録ヘッドの駆動波形を制御する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
記録ヘッドは放熱もするので、記録ヘッド近傍の温度の上昇と下降を予測しないと、正しい駆動波形を形成できない。
【0005】
本発明は、液体吐出装置の記録ヘッドの駆動波形を精度良く制御可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述した課題を解決するために、本発明の一観点に係る液体吐出装置は、記録ヘッドから液状の記録材を記録媒体に吐出して記録を行う液体吐出装置であって、前記記録ヘッドの駆動による前記記録ヘッドの発熱・放熱特性を前記記録材の滴サイズ別に記憶するように構成される記憶部と、前記記録ヘッドの近傍の温度を測定するように構成される第１測定部と、機内の雰囲気温度である機内温度を測定する第２測定部と、前記第１測定部により測定されたヘッド近傍温度に基づき、前記記憶部から抽出される前記滴サイズ別の前記記録ヘッドの発熱・放熱特性と、前記第２測定部により測定された前記機内温度と前記ヘッド近傍温度との差分に基づき算出される空冷による放熱特性と、を用いて、前記記録ヘッドの温度変化を推定するように構成される推定部と、前記推定部により推定された前記記録ヘッドの前記温度変化に基づき、前記記録ヘッドの駆動波形を制御するように構成される制御部と、を有する。
【発明の効果】
【0007】
液体吐出装置の記録ヘッドの駆動波形を精度良く制御できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図
【図4】記録ヘッド制御部、駆動波形生成回路、記録ヘッドドライバの機能ブロック図
【図5】共通振動波形のタイミング調整を説明する図
【図6】実施形態に係る液体吐出装置の機能ブロック図
【図7】本実施形態の液体吐出装置による制御のフローチャート
【図8】大滴の場合のインク温度に応じた駆動波形の違いの一例を示す図
【図9】中滴の場合のインク温度に応じた駆動波形の違いの一例を示す図
【図10】小滴の場合のインク温度に応じた駆動波形の違いの一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【0010】
［画像形成装置の基本構成］
図１～図５を参照して、本実施形態に係る液体吐出装置３００が適用される画像形成装置の基本構成について説明する。図１は、実施形態に係る画像形成装置の一例であるインクジェットプリンタ１０００の概略構成を示す図である。
図１～図５を参照して、本実施形態に係る液体吐出装置３００が適用される画像形成装置の基本構成について説明する。図１は、実施形態に係る画像形成装置の一例であるインクジェットプリンタ１０００の概略構成を示す図である。
【0011】
インクジェットプリンタ１０００は、例えば、オンデマンド方式のライン走査型を採用した画像形成装置である。図１に示すように、インクジェットプリンタ１０００は、画像形成部２１０と、給紙部２２０と、レジスト調整部２３０と、乾燥部２４０と、記録媒体反転部２５０と、排紙部２９０と、を備えている。次に、当該構成を備えるインクジェットプリンタ１０００における画像形成出力動作（印刷動作）の流れの一例を説明する。なお、画像形成部２１０は、液体吐出装置３００の実施形態に相当する。
【0012】
まず給紙部２２０の給紙スタック２２１に積載された記録媒体Ｐが、エアー分離部２２２によって一枚ずつピックアップされ、画像形成部２１０の方向に搬送される。給紙部２２０から搬送された記録媒体Ｐは、レジスト調整部２３０に達すると、レジスト調整部２３０の内部に設けられたレジストローラ対２３１によって、搬送方向に対する記録媒体Ｐの傾きが補正される。
【0013】
レジストローラ対２３１における補正（レジスト調整）がなされた記録媒体Ｐは、画像形成部２１０に送られる。そして、円筒形状のドラム２１１の表面に設けた記録媒体グリッパ２１２によって記録媒体Ｐの先端が挟まれて、ドラム２１１の回転によってヘッドアレイ１００Ｋ～１００Ｐに対向する位置へと、記録媒体Ｐが搬送される。画像形成部２１０では、円筒形状のドラム２１１表面に沿って、インクジェット方式によりインクを吐出するヘッドアレイ１００Ｋ～１００Ｐが、所定のインク色を充填した状態で放射状に角度をもって配置されている。
【0014】
複数のヘッドアレイ１００Ｋ～１００Ｐによって、液体吐出部である液体吐出モジュール（ヘッドモジュール１００）が構成されていて、この液体吐出モジュールからドラム２１１の表面に保持された記録媒体Ｐの外周面にインク（液体）を吐出することで、記録媒体Ｐに画像が形成される。ドラム２１１の外周面には、空吐出受け２１３が設けられており、ヘッドモジュール１００が記録媒体Ｐにインクを吐出していないときに空吐出されたインクを受け取るようになっている。画像が形成されると記録媒体Ｐは、乾燥部２４０に搬送される。
【0015】
ヘッドモジュール１００を構成する個々のヘッドアレイ１００Ｋ～１００Ｐは、液状の記録材を記録媒体に吐出して記録媒体Ｐに記録を行う記録ヘッド１１０（図２参照）を有する。記録ヘッド１１０は、例えば底面に複数の印字ノズルが設けられ、この複数の印字ノズルによってノズル面が形成されている。ノズル面に配置される各印字ノズルからは、圧電素子の伸縮によって液滴が吐出される。
【0016】
乾燥部２４０には乾燥ユニット２４１が設けられていて、この乾燥ユニット２４１の下方を記録媒体Ｐが通過することによって、記録媒体Ｐの水分が蒸発するようになっている。また、乾燥部２４０には、記録媒体反転機構２５１を含む記録媒体反転部２５０が設けられている。両面印刷時には、記録媒体反転部２５０で記録媒体Ｐを反転し反転搬送部２５２により再度画像形成部２１０の方向へ搬送する。なお、ドラム２１１に達する前に画像形成部２１０内部に設けられたレジストローラ２５３によって記録媒体Ｐの傾きが補正される。乾燥部２４０による乾燥を終えた記録媒体Ｐは排紙部２９０に搬送されて、記録媒体Ｐの端部が整合された状態で積載される。
【0017】
画像形成部２１０における液滴吐出動作の制御の一部は、画像形成部２１０が備える画像形成制御部２０１において行われるものとする。なお、画像形成制御部２０１は、インクジェットプリンタ１０００の全体の動作を制御してもよい。また、給紙部２２０、レジスト調整部２３０、乾燥部２４０、のそれぞれにおいて個別に制御部を備え、画像形成制御部２０１と連携することでインクジェットプリンタ１０００の全体の動作を制御するように構成してもよい。
【0018】
【0019】
メイン制御基板１０には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３、ＲＯＭ（Read Only Memory）１４、ＮＶＲＡＭ（Non-Volatile Random Access Memory）１５、モータドライバ１６、駆動波形生成回路１７などが実装されている。
【0020】
ＣＰＵ１１は、画像形成部２１０の全体の制御を司る。例えば、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３を作業領域として利用して、ＲＯＭ１４に格納された各種の制御プログラムを実行し、画像形成部２１０における各種動作を制御するための制御指令を出力する。 この際ＣＰＵ１１は、ＦＰＧＡ１２と通信しながら、ＦＰＧＡ１２と協働して画像形成部２１０における各種の動作制御を行う。
【0021】
ＦＰＧＡ１２には、ＣＰＵ制御部１２１、メモリ制御部１２２、Ｉ２Ｃ制御部１２３、センサ処理部１２４、モータ制御部１２５、および記録ヘッド制御部１２６が設けられている。
【0022】
ＣＰＵ制御部１２１は、ＣＰＵ１１と通信を行う機能を持つ。メモリ制御部１２２は、ＲＡＭ１３やＲＯＭ１４にアクセスする機能を持つ。Ｉ２Ｃ制御部１２３は、ＮＶＲＡＭ１５と通信を行う機能を持つ。
【0023】
センサ処理部１２４は、各種センサ１２０のセンサ信号の処理を行う。各種センサ１２０は、画像形成部２１０（または画像形成装置の全体）における各種の状態を検知するセンサの総称である。各種センサ１２０には、エンコーダセンサや、記録媒体Pの通過を検知する用紙センサ、インクジェットプリンタ１０００の筐体のカバー部材の開放を検知するカバーセンサ、環境温度や湿度を検知する温湿度センサ、記録媒体Ｐを固定するレバーの動作状態を検知する用紙固定レバー用センサ、インク残量を検知する残量検知センサなどが含まれる。 なお、温湿度センサなどから出力されるアナログのセンサ信号は、例えばメイン制御基板１０などに実装されるＡＤコンバータによりデジタル信号に変換されてＦＰＧＡ１２に入力される。
【0024】
モータ制御部１２５は、各種モータ１３０の制御を行う。 各種モータ１３０は、画像形成部２１０（または画像形成装置の全体）が備えるモータの総称である。 各種モータ１３０には、キャリッジを動作させるための主走査モータ、記録媒体Ｐを副走査方向に搬送するための副走査モータ、記録媒体Ｐを給紙するための給紙モータ、維持機構を動作させるための維持モータなどが含まれる。
【0025】
ここで、主走査モータの動作制御を例に挙げて、ＣＰＵ１１とＦＰＧＡ１２のモータ制御部１２５との連携による制御の具体例を説明する。まず、ＣＰＵ１１がモータ制御部１２５に対して、主走査モータの動作開始指示とともに、キャリッジ５の移動速度および移動距離を通知する。この指示を受けたモータ制御部１２５は、ＣＰＵ１１から通知された移動速度および移動指示の情報をもとに駆動プロファイルを生成し、センサ処理部１２４から供給されるエンコーダ値（エンコーダセンサのセンサ信号を処理して得られた値）との比較を行いながら、ＰＷＭ指令値を算出してモータドライバ１６に出力する。モータ制御部１２５は、所定の動作を終了するとＣＰＵ１１に対して動作終了を通知する。なお、ここではモータ制御部１２５が駆動プロファイルを生成する例を説明したが、ＣＰＵ１１が駆動プロファイルを生成してモータ制御部１２５に指示する構成であってもよい。ＣＰＵ１１は、印字枚数のカウントや主走査モータのスキャン数のカウントなども行っている。
【0026】
記録ヘッド制御部１２６は、ＲＯＭ１４に格納されたヘッド駆動データ、吐出同期信号ＬＩＮＥ、吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥを駆動波形生成回路１７に渡して、駆動波形生成回路１７に共通駆動波形信号Ｖｃｏｍを生成させる。駆動波形生成回路１７が生成した共通駆動波形信号Ｖｃｏｍは、ヘッド中継基板２０に実装された後述の記録ヘッドドライバ２１に入力される。
【0027】
【0028】
画像処理部３１は、受付けた画像データについて、階調処理、画像変換処理などを行い、記録ヘッド制御部１２６で処理可能な形式の画像データに変換する。そして、画像処理部３１は、変換後の画像データを、記録ヘッド制御部１２６へ出力する。
【0029】
詳細には、画像処理部３１は、インターフェイス４１と、階調処理部４２と、画像変換部４３と、画像処理部ＲＡＭ４４と、を有する。
【0030】
インターフェイス４１は、画像データの入力部であり、ＣＰＵ１１、およびＦＰＧＡ１２との通信インターフェイスである。階調処理部４２は、受付けた多値の画像データに階調処理を行い、小値の画像データへ変換する。小値の画像データは、記録ヘッド１１０が吐出する液滴の種類（大滴、中滴、小滴）に等しい階調数の画像データである。そして、階調処理部４２は、変換した画像データを、画像処理部ＲＡＭ４４上に１バンド分以上保持する。
【0031】
１バンド分の画像データとは、記録ヘッド１１０が１度の主走査方向Ｘの走査で記録可能な最大の副走査方向の幅に相当する画像データを指す。
【0032】
画像変換部４３は、画像処理部ＲＡＭ４４上の１バンド分の画像データについて、主走査方向Ｘへの１度の走査（１スキャン）で出力する画像単位で、画像データを変換する。この変換は、インターフェイス４１を介してＣＰＵ１１から受付けた、印字順序、および印字幅（＝１スキャンあたりの画像記録の副走査幅）の情報に従い、記録ヘッド１１０の構成に合わせて変換する。
【0033】
印字順序、印字幅は記録媒体に対して１回の主走査で画像を形成する１パス印字でも良く、記録媒体の同一領域に対して同一のノズル群あるいは異なるノズル群によって複数回の主走査で画像を形成するマルチパス印字を用いても良い。また、主走査方向にヘッドを並べて、同一領域を異なるノズルで打ち分けても良い。これらの記録方法は適宜組み合わせて用いることができる。
【0034】
印字幅とは、記録ヘッド１１０の１度の主走査方向Ｘへの走査（１スキャン）で記録する画像の、副走査方向Ｙの幅を示す。本実施形態では、印字幅は、ＣＰＵ１１が設定する。
【0035】
画像変換部４３は、変換した画像データＳＤ´を、インターフェイス４１を介して画像記録部（ＦＰＧＡ１２の記録ヘッド制御部１２６（図４参照））へ出力する。
【0036】
画像処理部３１の機能は、ＦＰＧＡやＡＳＩＣ等のハードウェア機能として実行されても良いし、画像処理部３１内部の記憶装置に記憶された画像処理プログラムによって実施されるものであっても良い。
【0037】
また、画像処理部３１の機能は画像形成装置の内部ではなく、コンピュータにインストールされたソフトウェアで行っても良い。
【0038】
図４は、記録ヘッド制御部１２６、駆動波形生成回路１７、記録ヘッドドライバ２１の構成例を示すブロック図である。
【0039】
記録ヘッド制御部１２６は、吐出のタイミングのトリガーとなるトリガー信号Ｔｒｉｇを受信すると、駆動波形の生成のトリガーとなる吐出同期信号ＬＩＮＥを駆動波形生成回路１７へ出力する。さらに、吐出同期信号ＬＩＮＥからの遅延量に当たる吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥを駆動波形生成回路１７へ出力する。駆動波形生成回路１７は、吐出同期信号ＬＩＮＥと、吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥに基づいたタイミングで共通駆動波形Ｖｃｏｍを生成する。
【0040】
さらに、記録ヘッド制御部１２６は、画像処理基板３０に設けられた画像処理部３１から画像処理後の画像データＳＤ´を受け取り、この画像データＳＤ´をもとに、記録ヘッド１１０の各ノズルから吐出させるインク滴の大きさに応じて共通駆動波形信号Ｖｃｏｍの所定波形を選択するためのマスク制御信号ＭＮを生成する。 マスク制御信号ＭＮは吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥに同期したタイミングの信号である。そして、記録ヘッド制御部１２６は、画像データＳＤ´と、同期クロック信号ＳＣＫと、画像データのラッチを命令するラッチ信号ＬＴと、生成したマスク制御信号ＭＮとを、記録ヘッドドライバ２１に転送する。
【0041】
記録ヘッドドライバ２１は、図４に示すように、シフトレジスタ２２、ラッチ回路２３、階調デコーダ２４、レベルシフタ２５、およびアナログスイッチ２６を備える。
【0042】
シフトレジスタ２２は、記録ヘッド制御部１２６から転送される画像データＳＤ´および同期クロック信号ＳＣＫを入力する。ラッチ回路２３は、シフトレジスタ２２の各レジスト値を、記録ヘッド制御部１２６から転送されるラッチ信号ＬＴによってラッチする。
【0043】
階調デコーダ２４は、ラッチ回路２３でラッチした値（画像データＳＤ'）とマスク制御信号ＭＮとをデコードして結果を出力する。レベルシフタ２５は、階調デコーダ２４のロジックレベル電圧信号をアナログスイッチ２６が動作可能なレベルへとレベル変換する。
【0044】
アナログスイッチ２６は、レベルシフタ２５を介して与えられる階調デコーダ２４の出力でオン／オフするスイッチである。 このアナログスイッチ２６は、記録ヘッド１１０が備えるノズルごとに設けられ、各ノズルに対応する圧電素子の個別電極に接続されている。 また、アナログスイッチ２６には、駆動波形生成回路１７からの共通駆動波形信号Ｖｃｏｍが入力されている。 また、上述したようにマスク制御信号ＭＮのタイミングが共通駆動波形Ｖｃｏｍのタイミングと同期している。したがって、レベルシフタ２５を介して与えられる階調デコーダ２４の出力に応じて適切なタイミングでアナログスイッチ２６のオン／オフが切り替えられることにより、共通駆動波形信号Ｖｃｏｍを構成する駆動波形の中から各ノズルに対応する圧電素子に印加される波形が選択される。その結果、ノズルから吐出されるインク滴の大きさが制御される。
【0045】
図５は、共通振動波形のタイミング調整を説明する図である。吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥの値がデフォルト値の場合は、共通駆動波形は、基準信号であるＬＩＮＥ信号からデフォルト値分、遅れたタイミングとなる。吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥの値がデフォルト値の場合の遅延のタイミングを、図５（ａ）に示す基準のタイミングとする。
【0046】
【0047】
反対に、図５（ｃ）に示すように、吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥの値を７未満（例えば、１～６）にしておくことで、吐出タイミングを早くする。これにより、１ドット以下の微小な吐出タイミング調整が可能となる。
【0048】
［液体吐出装置の構成］
次に図６～図１０を参照して、上述の画像形成装置に適用される、実施形態に係る液体吐出装置３００について説明する。図６は、実施形態に係る液体吐出装置３００の機能ブロック図である。上述のように、液体吐出装置３００は、物理的には、画像形成装置の一例としてのインクジェットプリンタ１０００の画像形成部２１０の一部として実装される。液体吐出装置３００は、記録ヘッド１１０から液状の記録材（例えば上述のインク）を記録媒体Ｐに吐出して記録を行う。
次に図６～図１０を参照して、上述の画像形成装置に適用される、実施形態に係る液体吐出装置３００について説明する。図６は、実施形態に係る液体吐出装置３００の機能ブロック図である。上述のように、液体吐出装置３００は、物理的には、画像形成装置の一例としてのインクジェットプリンタ１０００の画像形成部２１０の一部として実装される。液体吐出装置３００は、記録ヘッド１１０から液状の記録材（例えば上述のインク）を記録媒体Ｐに吐出して記録を行う。
【0049】
ここで、記録ヘッド１１０は、インク温度（またはインク粘度）に応じて吐出特性が変化する。従来の吐出制御手法では、記録ヘッド１１０の近傍に設置されるサーミスタ（温度センサ）の検知温度に基づき、インク温度に適した記録ヘッド１１０の駆動波形を選択しているのが一般的である。しかし、サーミスタ検知温度は、記録ヘッド１１０の近傍の雰囲気温度に準じており、実際にインクを吐出する記録ヘッド１１０の液室内のインク温度は、記録ヘッド１１０の連続駆動により上昇し、サーミスタ検知温度と乖離が生じることが、これまでの知見から分かっている。このため、従来手法のように、サーミスタ検知温度に基づき記録ヘッド１１０の駆動波形を選択すると、液室内のインク温度に対しミスマッチが生じ、吐出不良、過吐出等が起こり得る。
【0050】
本実施形態の液体吐出装置３００は、このような問題を解消すべく、記録ヘッド１１０（ピエゾ（上述の圧電素子に相当））の駆動による発熱と、インクの吐出の水冷効果による放熱とを考慮し、液室内のインク温度を推定する。これにより、記録ヘッド１１０の最適な駆動波形の選択および吐出安定性を獲得することができる。
【0051】
図６に示すように、液体吐出装置３００は、これらの機能に関して、第１測定部３０１と、第２測定部３０２と、記憶部３０３と、推定部３０４と、制御部３０５と、を備える。
【0052】
第１測定部３０１は、記録ヘッド１１０の温度を測定する。例えば図２に示した各種センサ１２０のうち環境温度を計測する温度センサを記録ヘッド１１０の近傍に設置し、第１測定部３０１は温度センサから記録ヘッド１１０の温度の情報を取得する。ここで、第１測定部３０１が計測する「記録ヘッド１１０の温度」とは、必ずしも記録ヘッド１１０自体の温度に限られず、記録ヘッド１１０の近傍に設置される温度センサ等によって測定される温度であり、記録ヘッド１１０の近傍の雰囲気温度に準ずるものも含まれる。第１測定部３０１により測定される温度を「ヘッド近傍温度ＴＴ１」とも表記する場合がある。
【0053】
第２測定部３０２は、インクジェットプリンタ１０００の機内の雰囲気温度を測定する。例えば図２に示した各種センサ１２０のうち環境温度を計測する温度センサを、インクジェットプリンタ１０００の機内の任意の箇所（例えば乾燥部２４０や排紙部２９０など）の近傍に設置し、第２測定部３０２は温度センサから雰囲気温度の情報を取得する。第２測定部３０２により測定される温度を「機内温度ＴＴ２」とも表記する場合がある。
【0054】
記憶部３０３は、記録ヘッド１１０の駆動による記録ヘッド１１０の発熱・放熱特性を記録材の滴サイズ別に記憶する。
【0055】
推定部３０４は、第１測定部３０１により測定された記録ヘッド１１０の温度（ヘッド近傍温度ＴＴ１）と、第２測定部３０２により測定された機内温度ＴＴ２と、記憶部３０３に記憶される滴サイズ別の発熱・放熱特性とを用いて、記録ヘッド１１０の温度変化を推定する。特に本実施形態では、推定部３０４は、ヘッド近傍温度ＴＴ１に基づき記憶部３０３から抽出される滴サイズ別の記録ヘッド１１０の発熱特性ＥＬ、ＥＭ、ＥＳ及び放熱特性ＭＬ、ＭＭ、ＭＳと、機内温度ＴＴ２とヘッド近傍温度ＴＴ１との差分に基づき算出される空冷による放熱特性Ｈと、を用いて、記録ヘッド１１０の温度変化ΔＴを推定する。
【0056】
制御部３０５は、推定部３０４により推定された記録ヘッド１１０の温度変化ΔＴに基づき、記録ヘッドの駆動波形を制御する。
【0057】
［発熱量、放熱量、インク温度変化分の求め方］
ここで、発熱量、放熱量、インク温度変化分の求め方について説明する。
ここで、発熱量、放熱量、インク温度変化分の求め方について説明する。
【0058】
＜発熱量について＞
発熱量は、記録ヘッド１１０のピエゾで消費されるエネルギに比例する。これから、発熱量（温度上昇分）を求めるにあたり、以下の（１）式ように定義する。
Ｅ＝ΣＲＣＶ＾２／Δｔ ・・・（１）
発熱量は、記録ヘッド１１０のピエゾで消費されるエネルギに比例する。これから、発熱量（温度上昇分）を求めるにあたり、以下の（１）式ように定義する。
Ｅ＝ΣＲＣＶ＾２／Δｔ ・・・（１）
【0059】
ここで、上記（１）式中のＥはピエゾで消費されるエネルギ、Ｒはピエゾの電気抵抗［Ω］＝［Ｖ／Ａ]、Ｃはピエゾの静電容量［Ｆ］＝［Ｃ／Ｖ］である。
【0060】
＜放熱量について＞
吐出による水冷効果（放熱量）は、流量に依存する。すなわち、滴量で決まる。これから、放熱量（温度低下分）を求めるにあたり、以下の（２）式のように定義する。
Ｍ＝（VL・NL＋VM・NM＋VS・NS） ・・・（２）
吐出による水冷効果（放熱量）は、流量に依存する。すなわち、滴量で決まる。これから、放熱量（温度低下分）を求めるにあたり、以下の（２）式のように定義する。
Ｍ＝（VL・NL＋VM・NM＋VS・NS） ・・・（２）
【0061】
ここで、上記（２）式中のＭは流量、VLは大滴の滴量、VMは中滴の滴量、VSは小滴の滴量、NLは大滴の吐出回数、NMは中滴の吐出回数、NSは小滴の吐出回数である。
【0062】
＜空冷による放熱について＞
記録ヘッド１１０のノズル面の面積Ａ［ｍｍ２］、温度D［℃］、表面の放射率Ｂとしたときに、雰囲気温度（大気中の温度）Ｅ［℃］中にある場合、熱平衡に伴う熱損失をＦ［Ｗ］、放射による熱損失をＧ［Ｗ］とする。このとき、熱平衡、すなわち空冷に伴う損失Ｈは、以下の（３）～（５）式のように定義される。
Ｆ＝（Ｄ－Ｅ）×Ａ×Ｊ ・・・（３）
Ｇ＝（（Ｄ＋273.15）４－（Ｅ＋273.15）４）×Ａ×Ｂ×σ ・・・（４）
Ｈ＝Ｆ＋Ｇ ・・・（５）
記録ヘッド１１０のノズル面の面積Ａ［ｍｍ２］、温度D［℃］、表面の放射率Ｂとしたときに、雰囲気温度（大気中の温度）Ｅ［℃］中にある場合、熱平衡に伴う熱損失をＦ［Ｗ］、放射による熱損失をＧ［Ｗ］とする。このとき、熱平衡、すなわち空冷に伴う損失Ｈは、以下の（３）～（５）式のように定義される。
Ｆ＝（Ｄ－Ｅ）×Ａ×Ｊ ・・・（３）
Ｇ＝（（Ｄ＋273.15）４－（Ｅ＋273.15）４）×Ａ×Ｂ×σ ・・・（４）
Ｈ＝Ｆ＋Ｇ ・・・（５）
【0063】
ここで、Ｊは、（３）式において熱平衡に伴う熱損失Ｆの導出に用いられる所定の係数である。σは、（４）式において放射による熱損失Ｇの導出に用いられる所定の係数である。
【0064】
また、上記の（３）式、（４）式における温度Ｄとは、本実施形態では第１測定部３０１により測定される記録ヘッド１１０の温度（ヘッド近傍温度ＴＴ１）に相当する。上記の（３）式、（４）式における雰囲気温度Ｅとは、第２測定部３０２により測定される機内温度ＴＴ２に相当する。（３）式、（４）式のＤ、Ｅ以外のパラメータＡ、Ｂ、σ、Ｊは、インクジェットプリンタ１０００の構造などによって決まる値であり、事前に導出可能な値である。このため、本実施形態では、ヘッド近傍温度ＴＴ１と機内温度ＴＴ２の測定値を（３）～（５）式に代入することによって、空冷に伴う損失Ｈ、すなわち「空冷による放熱特性Ｈ」を算出することができる。
【0065】
＜インク温度変化分について＞
温度上昇は発熱量に比例し、温度低下は放熱量に比例するため、インクの温度変化は以下の（６）式のように表すことができる。
ΔT＝αE ― βM― γＨ ・・・（６）
温度上昇は発熱量に比例し、温度低下は放熱量に比例するため、インクの温度変化は以下の（６）式のように表すことができる。
ΔT＝αE ― βM― γＨ ・・・（６）
【0066】
ここで、上記（６）式中のΔTは温度変化分、αはピエゾでの消費エネルギＥを温度上昇分に変換する係数、βは流量Ｍを温度低下分に変換する係数、γは熱平衡に伴う熱損失分Ｈを変換する係数である。
【0067】
サーミスタの検知温度をＴＴとすると、液室内のインク温度ＴＩは、（６）式の温度変化分を考慮して、以下の（７）式のように推定できる。
ＴＩ＝ＴＴ＋ΔＴ ・・・（７）
ＴＩ＝ＴＴ＋ΔＴ ・・・（７）
【0068】
なお、上記の「サーミスタ温度ＴＴ」は、本実施形態では第１測定部３０１により取得されるヘッド近傍温度ＴＴ１に相当し、インク温度の推定値ＴＩ（推定温度）の初期値である。
【0069】
＜係数α、β、γの求め方＞
上記（６）式中の係数α、β、γを求めるために、ある駆動条件でのインク温度上昇値を、滴速度Ｖｊの変化から推定する。推定方法は以下であり、一度実験を行うことで求めることができる。
上記（６）式中の係数α、β、γを求めるために、ある駆動条件でのインク温度上昇値を、滴速度Ｖｊの変化から推定する。推定方法は以下であり、一度実験を行うことで求めることができる。
【0070】
ある波形（例えば大滴）に対してのインク温度と滴速度Ｖｊの関係を把握する。このときの滴速度Ｖｊは、吐出前、すなわち、サーミスタ実温Ｔと、液室内のインク温度とが等しい時点での滴速度である。
【0071】
次に、大滴をＮ回連続で打ち続けると（例えば１０万滴）、記録ヘッド１１０のピエゾの発熱と、滴吐出による放熱とにより、滴速度Ｖｊが変化する。
【0072】
インク温度とＶｊの関係式を用い、Ｖｊの変化分から、インク温度変化分（ΔＴ）を以下の（８）式で導くことができる。
ΔＴ＝（αEL―βML）×Ｎ－γＨ ・・・（８）
ΔＴ＝（αEL―βML）×Ｎ－γＨ ・・・（８）
【0073】
ここで、上記（８）式中のＮは滴数（駆動ノズル数）である。添え字Ｌは大滴（ｌａｒｇｅ）を表す。ELは大滴の波形によるピエゾの消費エネルギ、MLは大滴の波形による流量、Ｈは空冷に伴う損失である。
【0074】
上記の（８）式について、中滴や小滴でも同様の流れで行うと、方程式となり、係数αとβとγが求められる。係数αとβとγは、一度実験を行えば、求めることができる。
【0075】
対象となる駆動波形が変われば、ピエゾでの消費エネルギ（Ｅ）および、流量（Ｍ）や、空冷に伴う損失（Ｈ）は変わるが、係数αとβとγについては、一度実験により求めれば駆動波形や滴量が変わっても、係数であるため変わらない。よって、上記（１）式から（５）式と、係数α、β、γがあれば、駆動波形、電圧、滴量の条件が変わっても、インク温度変化分ΔＴを予測できる。
【0076】
【0077】
図７の例では、記録ヘッド１１０の駆動波形の切り替えを画像データの１ページごとに行っている。従来は、サーミスタ温度をインク温度とみなして、次回の駆動波形を決定していたが、本実施形態では、サーミスタ温度ＴＴに温度変化分ΔTを加えたインク温度の推定値ＴＩにより、次回の駆動波形を決定する。
【0078】
ステップＳ０１では、液体吐出装置３００の制御部３０５に画像データが入力される。
【0079】
ステップＳ０２では、制御部３０５により、入力された画像データの分量がｎページであることが確認される。
【0080】
ステップＳ０３では、制御部３０５により、パラメータＮに１がセットされ（Ｎ＝１）、画像データの１ページ目の処理が開始される。
【0081】
ステップＳ０４では、制御部３０５により、Ｎページ目（ここでは１ページ目）の画像データが取得される。
【0082】
ステップＳ０５では、推定部３０４により、Ｎページ目の印刷完了後のインク温度が予測される。
【0083】
ステップＳ０５の処理は、具体的には下記の手順(i)～(v)で行われる。
【0084】
（i）最初に（吐出開始時）、液室内インク温度を以下の（９）式のようにセットする。
液室内インク温度ＴＩ＝サーミスタ温度ＴＴ ・・・（９）
サーミスタ温度ＴＴは、第１測定部３０１により取得されるヘッド近傍温度ＴＴ１に相当する。サーミスタ温度ＴＴは、本制御フローの温度予測処理において算出されるインク温度の推定値ＴＩ（推定温度）の初期値である。
液室内インク温度ＴＩ＝サーミスタ温度ＴＴ ・・・（９）
サーミスタ温度ＴＴは、第１測定部３０１により取得されるヘッド近傍温度ＴＴ１に相当する。サーミスタ温度ＴＴは、本制御フローの温度予測処理において算出されるインク温度の推定値ＴＩ（推定温度）の初期値である。
【0085】
（ii）１ページ分吐出完了
（iii）１ページ分の滴構成から、１ページ分の各滴種（大・中・小・微駆動・空吐出）の滴量（上記（２）式のVL、VM、VSに対応）と、駆動回数（上記（２）式のNL、NM、NSに対応）が求まる。
（iii）１ページ分の滴構成から、１ページ分の各滴種（大・中・小・微駆動・空吐出）の滴量（上記（２）式のVL、VM、VSに対応）と、駆動回数（上記（２）式のNL、NM、NSに対応）が求まる。
【0086】
（iv）各滴種の駆動波形（エネルギ：Ｅ、Ｍ）と滴量、駆動回数、及び空冷による放熱特性Ｈから、温度変化分ΔTを以下の（１０）式で求める。
ΔT＝（αEL―βML）×NL＋（αEM―βMM）×NM
＋（αES―βMS）×NS＋αET×NT
＋（αEK―βMK）×NK
－γH ・・・（１０）
ΔT＝（αEL―βML）×NL＋（αEM―βMM）×NM
＋（αES―βMS）×NS＋αET×NT
＋（αEK―βMK）×NK
－γH ・・・（１０）
【0087】
ここで、上記（１０）式中のＥＴ、ＮＴは、微駆動（tickle）による発熱量と駆動回数を表す。ＥＫ、ＭＫ、ＮＫは、空吐出による発熱量、放熱量、駆動回数を表す。ＥＬ、ＭＬ、は、大滴による発熱量と放熱量、ＥＭ、ＭＭは、中滴による発熱量と放熱量、ＥＳ、ＭＳは、小滴による発熱量と放熱量、Hは空冷に伴う放熱量、を表す。ここで、係数α、β、γは、上述のように予め実験を行って算出されて、記憶部３０３に記憶されている。各滴種（大・中・小・空吐出）の放熱量ＭＬ、ＭＭ、ＭＳ、ＭＫ、及び各滴種（大・中・小・微駆動・空吐出）の発熱量ＥＬ、ＥＭ、ＥＳ、ＥＴ、ＥＫは、全て駆動波形や駆動時間、駆動電圧などで変化する変数である。各滴種（大・中・小・空吐出）の放熱量ＭＬ、ＭＭ、ＭＳ、ＭＫは、例えば、上記(iii)で求められた滴量と駆動回数を用いて、（２）式に基づき算出できる。各滴種（大・中・小・微駆動・空吐出）の発熱量ＥＬ、ＥＭ、ＥＳ、ＥＴ、ＥＫは、例えば、対象の記録ヘッド１１０の構造に応じて（１）式により算出できる。空冷による放熱量Ｈは、第１測定部３０１により測定されたヘッド近傍温度ＴＴ１と、第２測定部３０２により測定された機内温度ＴＴ２との差分に基づき、（３）～（５）式により算出できる。
【0088】
（v）液室内インク温度ＴＩをΔＴ分補正する（ＴＩ＝ＴＴ＋ΔＴ）。
【0089】
なお、ステップＳ０５の手順(v)は、推定部３０４の代わりに制御部３０５が行ってもよい。この場合、推定部３０４は、手順（iv）で算出した温度変化分ΔTの情報を制御部３０５に出力し、制御部３０５は推定部３０４から入力された情報を用いて推定温度ＴＩを算出すればよい。
【0090】
ステップＳ０６では、制御部３０５により、ステップＳ０５にて予測されたインク温度、すなわち上記の手順（v）にて補正された液室内インク温度ＴＩに従い、次回のNページ目（ここでは２ページ目）用の駆動波形のデータが生成される。
【0091】
駆動波形のデータは、例えば記憶部３０３に予め記憶されており、制御部３０５が液室内インク温度ＴＩに基づき適宜選択する。記憶部３０３には、複数の温度範囲ごとに、大滴、中滴、小滴を吐出させるための駆動波形が記憶されている。制御部３０５は、例えば、液室内インク温度ＴＩに適合する大適用、中滴用、小滴用の駆動波形を、それぞれ記憶部３０３に記憶されている複数の波形から選択する。すなわち、ステップＳ０５にて予測された液室内インク温度の推定値ＴＩ（推定温度）は、ステップＳ０６にて駆動波形データを選択するために用いられる「駆動波形選択温度」である。
【0092】
制御部３０５は、選択した駆動波形に基づき記録ヘッド１１０の動作を制御する。例えば、選択した駆動波形に基づき、タイミング制御信号によって制御される吐出動作を一周期にて印加される駆動電圧波形となるように生成して、記録ヘッドドライバ２１に渡す。
【0093】
ステップＳ０７では、パラメータＮがステップＳ０２で求めた画像データのページ数ｎに到達したか（Ｎ＝ｎ）か否かが判定される。まだｎページに到達していない場合（Ｓ０７のＮＯ）には、ステップＳ０８にてパラメータＮに１増分され（Ｎ＝Ｎ＋１）、ステップＳ０４に戻り、ｎページ分の印刷が完了するまで次ページのステップＳ０４～Ｓ０６までの処理が繰り返し実施される。
【0094】
パラメータＮがページ数ｎに到達した場合（Ｓ０７のＹＥＳ）には、画像データの全ページの印刷が完了したので印刷を終了する。
【0095】
このような制御を行うことで、温度補正分ΔＴは１ジョブが終わるまで積算される。例えば１ジョブが１００ページ分の画像データの印刷の場合、インク温度の予測値ＴＩ（ｎ）（ｎはページ数）は、以下の（１１）式のように温度補正分が積算されて更新される。
TI（0）＝TT（0）
TI（1）＝TI（0）＋ΔT（1）
TI（2）＝TI（1）＋ΔT（2）
・・・・・・・TI（100）＝TI（99）＋ΔT（100） ・・・（１１）
TI（0）＝TT（0）
TI（1）＝TI（0）＋ΔT（1）
TI（2）＝TI（1）＋ΔT（2）
・・・・・・・TI（100）＝TI（99）＋ΔT（100） ・・・（１１）
【0096】
また、１ジョブが終了したときには、温度補正分ΔＴの積算をやめ、インク温度の推定値ＴＩは初期値のサーミスタ温度ＴＴにリセットされる。
【0097】
このように、吐出前はサーミスタ温度（ヘッド近傍温度ＴＴ１）＝液室内インク温度であるため、インク実温に適した駆動波形になるが、印字していくと、サーミスタ温度と液室内インク温度は乖離していく。このため従来のようにサーミスタ温度に基づき記録ヘッド１１０の駆動波形を決定すると、実際のインク温度に適さない記録ヘッド１１０の動作となる虞がある。これに対して本実施形態では、上述のように記録ヘッド１１０の動作に応じたインク温度の変化分ΔＴを考慮して液室内インク温度ＴＩを推定することで、駆動波形の制御に用いる温度情報（すなわち液室内インク温度の推定値ＴＩ）と、実際の液室内インク温度との乖離を軽減でき、これにより、実際のインク温度に適した記録ヘッド１１０の駆動波形を決定することが可能となる。
【0098】
【0099】
図８は、大滴の場合のインク温度に応じた駆動波形の違いの一例を示す図である。図８（Ａ）はインク温度が０～５℃の場合の大滴の駆動波形、図８（Ｂ）はインク温度が２０～２５℃の場合の大滴の駆動波形、図８（Ｃ）はインク温度が３５℃以上の場合の大滴の駆動波形の一例が示されている。図８の各図の縦軸は記録ヘッド１１０に印加する駆動電圧を示し、横軸は時間を示す。図８（Ａ）～（Ｃ）に示すように、インク温度の違いによって駆動波形も異なることがわかる。本実施形態では、記録ヘッド１１０の動作に応じたインク温度の変化分ΔＴを考慮してインク温度ＴＩを精度良く推定できるので、図８に例示する大滴の駆動波形において、より実際のインク温度に近く、より適切な駆動波形を選択することができる。
【0100】
図９は、中滴の場合のインク温度に応じた駆動波形の違いの一例を示す図である。図９の（Ａ）～（Ｃ）は、図８と同様のインク温度に応じた駆動波形の一例が示されている。図９（Ａ）～（Ｃ）に示すように、中滴の場合でも、インク温度の違いによって駆動波形も異なることがわかる。本実施形態では、記録ヘッド１１０の動作に応じたインク温度の変化分ΔＴを考慮してインク温度ＴＩを精度良く推定できるので、図９に例示する中滴の駆動波形においても、より実際のインク温度に近く、より適切な駆動波形を選択することができる。
【0101】
図１０は、小滴の場合のインク温度に応じた駆動波形の違いの一例を示す図である。図１０の（Ａ）～（Ｃ）は、図８、図９と同様のインク温度に応じた駆動波形の一例が示されている。図１０（Ａ）～（Ｃ）に示すように、小滴の場合でも、インク温度の違いによって駆動波形も異なることがわかる。本実施形態では、記録ヘッド１１０の動作に応じたインク温度の変化分ΔＴを考慮してインク温度ＴＩを精度良く推定できるので、図１０に例示する小滴の駆動波形においても、より実際のインク温度に近く、より適切な駆動波形を選択することができる。
【0102】
以上に説明したように、本実施形態に係る液体吐出装置３００は、記録ヘッド１１０から液状の記録材を記録媒体Ｐに吐出して記録を行う液体吐出装置である。液体吐出装置３００は、記憶部３０３を備える。記憶部３０３は、記録ヘッド１１０の駆動による記録ヘッド１１０の発熱特性（上記（７）式を参照して説明した発熱量ＥＬ、ＥＭ、ＥＳ、ＥＴ、ＥＫなど）及び放熱特性（上記（１０）式を参照して説明した放熱量ＭＬ、ＭＭ、ＭＳ、ＭＫを算出するための適量（（２）式のVL、VM、VS）などのパラメータ）を記録材の滴サイズ別に記憶するように構成される。また、液体吐出装置３００は、記録ヘッド１１０の近傍の温度（ヘッド近傍温度ＴＴ１）を測定するように構成される第１測定部３０１と、機内の雰囲気温度である機内温度ＴＴ２を測定する第２測定部３０２と、第１測定部３０１により測定されたヘッド近傍温度ＴＴ１と、第２測定部３０２により測定された機内温度ＴＴ２と、記憶部３０３に記憶される滴サイズ別の記録ヘッド１１０の発熱特性ＥＬ、ＥＭ、ＥＳ及び放熱特性ＭＬ、ＭＭ、ＭＳと、空冷による放熱特性Ｈと、を用いて、記録ヘッド１１０の温度変化ΔＴを推定するように構成される推定部３０４と、推定部３０４により推定された記録ヘッド１１０の温度変化ΔＴに基づき、記録ヘッドの駆動波形（例えば図８～図１０に例示する波形）を制御するように構成される制御部３０５と、を有する。より詳細には、推定部３０４は、第１測定部３０１により測定されたヘッド近傍温度ＴＴ１に基づき記憶部３０３から抽出される滴サイズ別の記録ヘッド１１０の発熱特性ＥＬ、ＥＭ、ＥＳ及び放熱特性ＭＬ、ＭＭ、ＭＳと、第２測定部３０２により測定された機内温度と、第１測定部３０１により測定されたヘッド近傍温度との差分に基づき算出される空冷による放熱特性Ｈと、を用いて、記録ヘッド１１０の温度変化ΔＴを推定する。
【0103】
この構成により、記録ヘッド１１０の駆動による記録ヘッド１１０の発熱特性と放熱特性と、空冷による放熱特性と、を考慮して、印刷中の記録ヘッド１１０の温度変化分ΔＴを推定して、この推定した温度変化分ΔＴに基づき実際の記録ヘッド１１０の温度ＴＩを予測できる。このため、印刷する画像の内容や、滴種の配分などの印刷条件に応じて記録ヘッド１１０の実際の温度を精度良く推定でき、この推定温度に基づいて、適切な駆動波形を選択することができる。この結果、本実施形態の液体吐出装置３００は、記録ヘッド１１０の駆動波形を精度良く制御できる。
【0104】
また、本実施形態では、推定部３０４は、温度変化の推定処理の実施前であって記録ヘッド１１０の推定温度ＴＩを取得していない場合には、第１測定部３０１により測定されたヘッド近傍温度ＴＴ１を記録ヘッド１１０の推定温度ＴＩの初期値ＴＴと設定し、一方、温度変化の推定処理を過去に実施済であって、記録ヘッド１１０の過去の推定温度ＴＩを取得している場合には、過去の推定温度ＴＩを初期値ＴＴと設定する構成でもよい。この場合、推定部３０４は、記録ヘッド１１０の温度変化を推定して、推定した温度変化を上述のように設定した初期値ＴＴに累積加算して推定温度を補正する。制御部３０５は、推定部３０４により補正された推定温度である駆動波形選択温度に基づいて、記録ヘッド１１０の駆動波形を選択する。
【0105】
この構成では、図７のフローチャートにて１ジョブが終了したとき（ステップＳ０７のＹＥＳ）には、この時点で温度補正分ΔＴが積算された推定温度ＴＩが、「過去の推定温度」として記憶部３０３などに保存される。そして、次回の制御実施時に、図７のフローチャートのステップＳ５の手順（ｉ）にて初期値ＴＴを設定する際には、記憶部３０３に記憶されている過去の推定温度ＴＩを、初期値ＴＴと設定することができる。
【0106】
この構成により、温度変化の推定処理の過去の実施の有無に応じて推定温度の初期値ＴＴの設定内容を変更でき、特に温度変化の推定処理を過去に実施済の場合にはそのときに補正した過去の推定温度ＴＩを初期値ＴＴとして利用できるので、推定温度の補正をより印刷条件に適した高精度なものにできる。
【0107】
なお、本実施形態では、液体吐出装置３００の推定部３０４は、第１測定部３０１により測定された温度を記録ヘッド１１０の推定温度ＴＩの初期値ＴＴと設定し、記録媒体Ｐに記録する画像データの１ページ印刷ごとに、記録ヘッド１１０の温度変化ΔＴを推定して、推定した温度変化ΔＴを初期値ＴＴに累積加算して推定温度ＴＩを補正する構成を例示したが、推定温度ＴＩを補正するタイミングは他のタイミングでもよい。例えば、記録媒体Ｐへの記録ヘッド１１０の１スキャン印刷ごとに、記録ヘッド１１０の温度変化ΔＴを推定して、推定温度ＴＩを補正する構成でもよい。または、記録媒体Ｐへの記録ヘッド１１０の１回の吐出ごと（画素ごと）に、記録ヘッド１１０の温度変化ΔＴを推定して、推定温度ＴＩを補正する構成でもよい。また、これらの補正タイミングを組み合わせてもよい。
【0108】
これらの構成により、液室内インク温度の推定温度のＴＩの更新を行い、更新された推定温度ＴＩに基づき駆動波形データを選択するタイミングを、さまざまな印刷条件に応じた適切なタイミングに設定することができるので、推定温度ＴＩの補正をより印刷条件に適した高精度なものにできる。これにより、記録ヘッド１１０の駆動波形の選択を印刷条件に適した高精度なものにできる。
【0109】
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
【0110】
本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
＜１＞ 記録ヘッドから液状の記録材を記録媒体に吐出して記録を行う液体吐出装置であって、
前記記録ヘッドの駆動による前記記録ヘッドの発熱・放熱特性を前記記録材の滴サイズ別に記憶するように構成される記憶部と、
前記記録ヘッドの近傍の温度を測定するように構成される第１測定部と、
機内の雰囲気温度である機内温度を測定する第２測定部と、
前記第１測定部により測定されたヘッド近傍温度に基づき、前記記憶部から抽出される前記滴サイズ別の前記記録ヘッドの発熱・放熱特性と、前記第２測定部により測定された前記機内温度と前記ヘッド近傍温度との差分に基づき算出される空冷による放熱特性と、を用いて、前記記録ヘッドの温度変化を推定するように構成される推定部と、
前記推定部により推定された前記記録ヘッドの前記温度変化に基づき、前記記録ヘッドの駆動波形を制御するように構成される制御部と、
を有する、
液体吐出装置。
＜２＞ 前記推定部は、
前記温度変化の推定処理の実施前であって前記記録ヘッドの推定温度を取得していない場合には、前記第１測定部により測定された前記ヘッド近傍温度を前記記録ヘッドの推定温度の初期値と設定し、
前記温度変化の推定処理を過去に実施済であって、前記記録ヘッドの過去の推定温度を取得している場合には、前記過去の推定温度を前記初期値と設定し、
前記記録媒体に記録する画像データの１ページ印刷ごとに、前記記録ヘッドの温度変化を推定して、前記推定した温度変化を前記初期値に累積加算して前記推定温度を補正し、
前記制御部は、前記推定部により補正された前記推定温度である駆動波形選択温度に基づいて、前記記録ヘッドの駆動波形を選択する、
前記＜１＞に記載の液体吐出装置。
＜３＞ 前記推定部は、
前記温度変化の推定処理の実施前であって前記記録ヘッドの推定温度を取得していない場合には、前記第１測定部により測定された前記ヘッド近傍温度を前記記録ヘッドの推定温度の初期値と設定し、
前記温度変化の推定処理を過去に実施済であって、前記記録ヘッドの過去の推定温度を取得している場合には、前記過去の推定温度を前記初期値と設定し、
前記記録媒体への前記記録ヘッドの１スキャン印刷ごとに、前記記録ヘッドの温度変化を推定して、前記推定した温度変化を前記初期値に累積加算して前記推定温度を補正し、
前記制御部は、前記推定部により補正された前記推定温度である駆動波形選択温度に基づいて、前記記録ヘッドの駆動波形を選択する、
前記＜１＞または＜２＞に記載の液体吐出装置。
＜４＞ 前記推定部は、
前記温度変化の推定処理の実施前であって前記記録ヘッドの推定温度を取得していない場合には、前記第１測定部により測定された前記ヘッド近傍温度を前記記録ヘッドの推定温度の初期値と設定し、
前記温度変化の推定処理を過去に実施済であって、前記記録ヘッドの過去の推定温度を取得している場合には、前記過去の推定温度を前記初期値と設定し、
前記記録媒体への前記記録ヘッドの１回の吐出ごとに、前記記録ヘッドの温度変化を推定して、前記推定した温度変化を前記初期値に累積加算して前記推定温度を補正し、
前記制御部は、前記推定部により補正された前記推定温度である駆動波形選択温度に基づいて、前記記録ヘッドの駆動波形を選択する、
前記＜１＞～＜３＞のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
＜１＞ 記録ヘッドから液状の記録材を記録媒体に吐出して記録を行う液体吐出装置であって、
前記記録ヘッドの駆動による前記記録ヘッドの発熱・放熱特性を前記記録材の滴サイズ別に記憶するように構成される記憶部と、
前記記録ヘッドの近傍の温度を測定するように構成される第１測定部と、
機内の雰囲気温度である機内温度を測定する第２測定部と、
前記第１測定部により測定されたヘッド近傍温度に基づき、前記記憶部から抽出される前記滴サイズ別の前記記録ヘッドの発熱・放熱特性と、前記第２測定部により測定された前記機内温度と前記ヘッド近傍温度との差分に基づき算出される空冷による放熱特性と、を用いて、前記記録ヘッドの温度変化を推定するように構成される推定部と、
前記推定部により推定された前記記録ヘッドの前記温度変化に基づき、前記記録ヘッドの駆動波形を制御するように構成される制御部と、
を有する、
液体吐出装置。
＜２＞ 前記推定部は、
前記温度変化の推定処理の実施前であって前記記録ヘッドの推定温度を取得していない場合には、前記第１測定部により測定された前記ヘッド近傍温度を前記記録ヘッドの推定温度の初期値と設定し、
前記温度変化の推定処理を過去に実施済であって、前記記録ヘッドの過去の推定温度を取得している場合には、前記過去の推定温度を前記初期値と設定し、
前記記録媒体に記録する画像データの１ページ印刷ごとに、前記記録ヘッドの温度変化を推定して、前記推定した温度変化を前記初期値に累積加算して前記推定温度を補正し、
前記制御部は、前記推定部により補正された前記推定温度である駆動波形選択温度に基づいて、前記記録ヘッドの駆動波形を選択する、
前記＜１＞に記載の液体吐出装置。
＜３＞ 前記推定部は、
前記温度変化の推定処理の実施前であって前記記録ヘッドの推定温度を取得していない場合には、前記第１測定部により測定された前記ヘッド近傍温度を前記記録ヘッドの推定温度の初期値と設定し、
前記温度変化の推定処理を過去に実施済であって、前記記録ヘッドの過去の推定温度を取得している場合には、前記過去の推定温度を前記初期値と設定し、
前記記録媒体への前記記録ヘッドの１スキャン印刷ごとに、前記記録ヘッドの温度変化を推定して、前記推定した温度変化を前記初期値に累積加算して前記推定温度を補正し、
前記制御部は、前記推定部により補正された前記推定温度である駆動波形選択温度に基づいて、前記記録ヘッドの駆動波形を選択する、
前記＜１＞または＜２＞に記載の液体吐出装置。
＜４＞ 前記推定部は、
前記温度変化の推定処理の実施前であって前記記録ヘッドの推定温度を取得していない場合には、前記第１測定部により測定された前記ヘッド近傍温度を前記記録ヘッドの推定温度の初期値と設定し、
前記温度変化の推定処理を過去に実施済であって、前記記録ヘッドの過去の推定温度を取得している場合には、前記過去の推定温度を前記初期値と設定し、
前記記録媒体への前記記録ヘッドの１回の吐出ごとに、前記記録ヘッドの温度変化を推定して、前記推定した温度変化を前記初期値に累積加算して前記推定温度を補正し、
前記制御部は、前記推定部により補正された前記推定温度である駆動波形選択温度に基づいて、前記記録ヘッドの駆動波形を選択する、
前記＜１＞～＜３＞のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【符号の説明】
【0111】
１１０ 記録ヘッド
３００ 液体吐出装置
３０１ 第１測定部
３０２ 第２測定部
３０３ 記憶部
３０４ 推定部
３０５ 制御部
ＴＩ 推定温度
ＴＴ１ ヘッド近傍温度
ＴＴ２ 機内温度
ΔＴ 温度変化分
Ｐ 記録媒体
ＥＬ、ＥＭ、ＥＳ 滴サイズ別の記録ヘッドの発熱特性
ＭＬ、ＭＭ、ＭＳ 滴サイズ別の記録ヘッドの放熱特性
Ｈ 空冷による放熱特性
３００ 液体吐出装置
３０１ 第１測定部
３０２ 第２測定部
３０３ 記憶部
３０４ 推定部
３０５ 制御部
ＴＩ 推定温度
ＴＴ１ ヘッド近傍温度
ＴＴ２ 機内温度
ΔＴ 温度変化分
Ｐ 記録媒体
ＥＬ、ＥＭ、ＥＳ 滴サイズ別の記録ヘッドの発熱特性
ＭＬ、ＭＭ、ＭＳ 滴サイズ別の記録ヘッドの放熱特性
Ｈ 空冷による放熱特性
【先行技術文献】
【特許文献】
【0112】
【特許文献1】特開２０２０－１４６９５６号公報
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】